[发明专利]直升机航向控制方法、装置及可读存储介质

说明书

本公开涉及一种直升机航向控制方法、装置及可读存储介质，所述直升机设置有控制尾旋翼转动的尾旋翼电机，所述方法包括：获取直升机的目标航向；根据所述直升机的航向状态测量值，确定所述航向状态的估计值，以及与所述航向状态对应的未建模扰动的估计值；根据所述目标航向，所述航向状态的估计值，以及与所述航向状态对应的未建模扰动的估计值，确定所述尾旋翼电机的控制量；以所述尾旋翼电机的控制量控制所述尾旋翼电机工作。上述直升机航向控制方法，实现简便，电机响应快，且具有良好的抵抗外部扰动的能力，进而提高了航向控制的精确度。

技术领域

本公开涉及直升机控制，具体地，涉及一种直升机航向控制方法、装置及可读存储介质。

背景技术

直升机设置有主旋翼和尾旋翼，在飞行过程中，通过尾旋翼产生侧向推力抵消主旋翼产生的反扭矩，从而保证直升机在飞行过程中不自旋，同时通过尾旋翼来控制直升机的航向。通常来讲，直升机的主旋翼和尾旋翼动力来自于直升机的主动力装置，主动力装置将动力输出至减速器，然后通过传动机构驱动主旋翼和尾旋翼转动。另外，为了实现尾旋翼对航向的调整，需要设置变距机构来调整尾旋翼的桨距角。

由于减速器、传动机构以及变距机构增加了直升机的重量，以及需要较高的维护成本，因此，相关技术中，采用独立电机直接驱动定距尾旋翼，通过PID(proportion，integral，derivative，比例积分微分)控制来进行航向控制。但由于定距尾旋翼只能产生一个方向的推力，且PID控制涉及参数较多，调节过程复杂且需要的时间较长，因此会影响航向调节的精确度以及实时性。

发明内容

为了克服相关技术中的技术问题，本公开实施例提供一种直升机航向控制方法、装置及可读存储介质。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种直升机航向控制方法，所述直升机设置有控制尾旋翼转动的尾旋翼电机，所述方法包括：

获取直升机的目标航向；

根据所述直升机的航向状态测量值，确定所述航向状态的估计值，以及与所述航向状态对应的未建模扰动的估计值；

根据所述目标航向，所述航向状态的估计值，以及与所述航向状态对应的未建模扰动的估计值，确定所述尾旋翼电机的控制量；

以所述尾旋翼电机的控制量控制所述尾旋翼电机工作。

可选地，在所述获取直升机的目标航向之前，所述方法还包括：

获取所述直升机的期望航向；

所述获取直升机的目标航向，包括：

对所述期望航向进行柔化处理，确定所述目标航向。

可选地，所述对所述期望航向进行柔化处理，确定所述目标航向包括：

根据以下公式对所述期望航向进行柔化处理，获取所述目标航向：

其中，k表示当前采样和控制周期，k+1表示下一采样和控制周期，v₀为所述期望航向，v₁为所述目标航向，v₂以及fh为中间参数，r₀和h₀为与所述直升机的航向特性以及期望控制品质对应的调节参数。

可选地，所述根据所述直升机的航向状态测量值，确定所述航向状态的估计值，以及与所述航向状态对应的未建模扰动的估计值，包括：

确定与所述航向状态对应的目标控制器的目标控制量；

根据所述直升机的航向状态测量值，以及所述目标控制量，采用以下公式确定所述航向状态的估计值，以及与所述航向状态对应的未建模扰动的估计值：